Yeni bir çalışma büyük nöron kümelerindeki belirgin, koordineli aktivitenin bir sıçanın gelecekteki davranışını tahmin edebileceğini gösterdi. Beyin aktivite modellerini basit eylemlere bağlayan bir sözlük oluşturdular. Bulgu, beynin gelecekteki eylemlerin zamanlamasına nasıl karar verdiğini ve küçük eylemleri daha büyük dizilere nasıl bağladığını anlamalarına yardımcı oluyor.
Her karmaşık davranış, bir dizi daha basit eylemden oluşur, tıpkı bir cümlenin sözcüklerin dizilmiş hecelerine dönüştürülebilmesi gibi. Bu adımların nasıl bir araya getirilebileceği konusunda esneklik olsa da, hangi kombinasyonların anlamlı olup neyin olmadığını belirleyen kurallar da vardır.
Örneğin, bir odayı dolaşmayı ele alalım. Bir kişinin adımlarının hızı değişebilir bu olağan, ancak arka arkaya iki sol ayak adımı görmek olağandışı olurdu. Karmaşık davranışları tahmin etmek, bu dilbilgisini anlamayı gerektirir – hem davranışların sınırlandırılmasını hem de sınırlanmadığı şekilleri.
Aslında araştırmacılar, bir hayvanın belirli bir zamanda belirli bir eylemi gerçekleştirmeye nasıl karar verdiğini ve bu seçimin beyinde nasıl temsil edildiğini anlamak istiyor.
Sıçanlar etrafta koşuştururken, araştırmacılar beynin motor korteks adı verilen ve hareketlerin planlanmasıyla ilgili bir bölümündeki büyük nöron gruplarının aktivitesini izlediler.
Araştırmacılar, farelerin gelecekteki niyetlerinin, motor korteksteki büyük nöron popülasyonlarının koordineli aktivitesi ile temsil edildiğini buldu. Her eylem, motor kortekste, koordineli ve tutarlı bir şekilde davranan bir grup nöronla ayrı bir örüntü yarattı. Bir fare bir hareketi değiştirmeye hazırlandığında sinirsel örüntü de değişti.
Araştırmacılardan Mazzucato, “Hayvanın kafeste gerçekleştirdiği her eylem için, nöronların o beyinde hangi hesaplamaları yaptığını anlayabildik.” Dedi. “Hayvanın ne yapacağını, onlar yapmadan birkaç yüz milisaniye önce tahmin edebiliyorduk.”
Ayrıca, beyinden ilham alan yapay zekanın bir örneği olan, tekrarlayan sinir ağı adı verilen bir dizi matematiksel denklem aracılığıyla farelerin seçimlerinin değişkenliğini çoğaltabildiler. Mazzucato, “Artık bir modelimiz olduğuna göre onu genelleyebiliriz.” dedi.
Burada ekip, yalnızca bir davranışsal değişkene, eylemlerin zamanlamasına odaklandı. Ancak gelecekte, gerçek hayatın karmaşıklığını daha yakından taklit eden senaryolarda seçim ve karar verme ile ilgili benzer soruları araştırmayı umuyorlar.
Kaynak: Stefano Recanatesi ve diğerleri, Meta kararlı çekiciler, kararlı davranışsal eylem dizilerinin değişken zamanlamasını açıklar, Neuron (2021). DOI: 10.1016/j.neuron.2021.10.011